星曜半导体发布全自主研发、高性能DiFEM模组芯片和4G Cat. 1 PA芯片

2023-08-03 11:47:19 来源：集微网

随着通信技术升级，移动通信网络应用越来越广泛，对射频前端芯片的需求也日益丰富。射频前端复杂度随支持的频带数量增加而提高，通常与天线数量和所支持数据流量相关。多模多频网络制式、更多频谱支持、更高射频频段、更多CA载波聚合、更高阶调制、更高阶MIMO，以及越来越拥挤的频谱资源，这些需求对终端射频前端构架、设计、制造提出了更大的挑战。然而，移动终端设备内部留给射频前端芯片的PCB空间却在逐渐减少，为满足移动智能终端小型化、轻薄化、功能多样化的需求，射频前端芯片逐渐从分立器件走向集成模组化。

射频前端模组是将射频开关、低噪声放大器、滤波器、双工器、功率放大器等两种或者两种以上功能的器件集成为一个模组，从而提高集成度与性能，并使体积小型化。射频模组根据不同功能可分为接收模组（如DiFEM、L-DiFEM、GPS LFEM等）及发射模组（如PAMiF、PAMiD、L-PAMiD等）。相较于分立器件，射频前端模组可以通过高级封装降低对PCB面积的占用，通过芯片级的模组集成设计简化终端厂商的系统级设计，降低终端厂商在射频前端的设计难度，缩短终端厂商的研发周期。

(资料图片仅供参考)

Fig.1 简化的射频前端模组示意图

射频前端是一个系统工程，因此对于终端厂商而言，射频模组供应商具备全面的产品开发和服务能力最为关键，其不仅有利于布局价值和壁垒更高的射频前端模组产品，更能保证对客户全方位的服务质量。星曜半导体本次同步发布两款DiFEM分集接收模组，以及一款针对Cat.1应用的MMMB PA，公司坚持走全自主研发路线，立足于扎实的滤波器研发能力和强大的模组设计能力，成功实现了从分立滤波器芯片向射频模组产品的全自研延伸，为客户提供针对不同应用的全方位解决方案。

01 DiFEM：STR21230-21

星曜半导体本次发布的DiFEM分集接收模组STR21230-21，整体性能达到国际一流模组厂商的水准，该产品集成了由星曜半导体全自主开发的射频开关及多个频段的滤波器芯片，支持常见WCDMA/LTE制式中的B1、B2、B3、B7、B8、B26、B34、B39、B40、B41F等射频主流频段，并且支持包括B1+3+7、B1+3+41、B39+41、B40+41等以及任意LB+MHB频段组合的 CA载波聚合功能，支持客户高速率下载项目的需求。

STR21230-21具有以下产品特征和性能优势：

1) 产品封装尺寸为3.7mm x 3.2mm，可有效解决尤其是5G方案中常见的PCB面积问题。对比分立器件的方案，在有效节约客户约60%以上的layout面积的同时，可同步优化分集的接收灵敏度性能，提升终端客户的网速体验。

2) STR21230-21模组支持4x LB +2x MHB AUX口的拓展，客户可灵活增加需要的频段，增加了模组的适用性。同时AUX口的开关可支持大功率，有效解决客户项目中复用分集天线的需求。

3) STR21230-21各频段滤波器均具备优异的带外抑制度特性，以及开关的Multi-on功能。客户增加的频段也能够与模组中的原有频段，组合形成新的不同频段的载波聚合。

4) 基于特殊的阻抗兼容设计，即使在CA和non-CA切换的两种工作场景下，模组各频段链路插损变化约在0.5~1.0dB左右，整体性能达到一流模组厂商的水准。

Fig.2 STR21230-21 产品框图及 bottom view 实拍图

（a）部分频段 non-CA 性能

（b）关键抑制度指标>35dB（B7/25 为例）

（c）全部频段性能

（d）CA 与 non CA 部分性能对比（B7/66/25 为例）

Fig.3 STR21230-21 实测性能

02 DiFEM：STR21230-11

相比STR21230-21支持的更多频段，STR21230-11更聚焦于国内频段，支持国内常见频段WCDMA/LTE制式的B1、B3、B8、B26、B34、B39、B40、B41F。封装尺寸为3.2mm x 3.0mm，可支持包括B1+3、B39+41和B1+3+41等载波聚合功能，优化的设计为STR21230-11带来了优秀的带内插损和带外抑制性能。该模组可支持4x LMH AUX口的拓展，AUX口开关支持大功率。

Fig.4 STR21230-11 产品框图及 bottom view 实拍图

Fig.5 STR21230-11 全部频段实测性能

03 MMMB PA：STR51231-21

随着蜂窝物联网的终端连接越来越多，“万物互联”的时代已加速走来。蜂窝通信顺应了物联网的发展趋势，开始向高、中、低三种速率发展。Cat.1上行速率5Mbps，下行速率10Mbps，广泛应用于语音功能和中速率连接场景，例如金融支付、智能两轮车、共享设备、PoC公网对讲和车载OBD等。针对国内外市场对Cat.1模块日益增长的需求，星曜半导体本次发布了尺寸为4mm x 4mm的4G MMMB PA STR51231-21，支持4G Cat.1模组应用，产品综合性能达到国内一流水准。

LB B5在MPR1下，即输出功率为27dBm，电流510mA；MB B34在MPR1下，即输出功率为26dBm，电流520mA；HB B40在MPR1下，即输出功率为26.5dBm，电流425mA。不同于传统的打线封装方式，STR51231-21采用Flip-Chip封装方案，有助于提高PA在工作状态下的散热能力。配合已发布的高性能 Band1/3/5/8 TF-SAW或SAW双工器，能够为模块客户提供“全套 Cat.1 PA+滤波器”的一站式射频解决方案。与此同时，为顺应Cat.1模块小型化趋势，更小尺寸（3mm x 3mm）的同类产品也将在未来跟进发布。

Fig.6 STR51231-21 产品框图及 bottom view 实拍图

（a）PA LB 性能

（b）PA MB 性能

（c）PA HB 性能

Fig.7 STR51231-21 实测性能

本次发布的DiFEM模组及MMMB PA芯片已在主流平台完成功能及性能验证。随着星曜半导体PA、LNA、滤波器以及模组集成等研发能力的不断积累，高技术难度的L-DiFEM等分集模组、PAMiD等主集模组有望年底前向市场推广。公司将坚持以中高端产品为重点，不断丰富产品线，满足客户的不同需求。目前已完成全自主研发并量产多个射频前端产品形态，包括：

1) Normal SAW ：全频段系列TRx滤波器、双工器（B1、B5、B8、B39、B40、B41、Wi-Fi 2.4、GPS等）；

2) TF-SAW ：全频段系列TRx滤波器、双工器、四工器（Wi-Fi 2.4、B3、B2、B25、B28F、B8、B20、B7、B1+B3等）；

3) BAW ：高频宽带TRx滤波器（B40、n41、n78、n79、n79F、Wi-Fi 6E等）；

4) PA ：4G MMMB PA（STR51231-21）；

5) 模组产品：GPS LFEM（STR31215-11）、DiFEM（STR21230-21、STR21230-11）。

依赖于射频领域的长期深耕和积累，星曜半导体射频前端产品系列日益丰富，应用领域不断拓宽。产品类型从高性能滤波分立器件到射频模组逐步丰富，产品应用领域从智能手机向通信模块、可穿戴设备等领域拓展。星曜半导体也将持续专注于技术创新和升级，为客户提供更好的服务和更先进的产品，与产业上下游伙伴共同推动无线通信技术的进步和发展。

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